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结构与材料化学合成方法

结构与材料化学合成方法
结构与材料化学合成方法

南京师范大学

研究生课程学习考试成绩单

(试卷封面)

任课教师签名:

批改日期:

注:

1、以撰写论文为考核形式的,填写此表,综合考试可不填;

2、本成绩单由任课教师填写,填好后与作业(试卷)一并送院(系)研究生秘书处;

3、学位课总评成绩须以百分制记分。

钡铁氧体的材料的研究进展

摘要:钡铁氧体是一种六角晶系磁性材料,因其有五个晶格,属于六角晶型的片状颗粒具有磁晶各向异性。本文介绍了共沉淀法、熔盐法、溶胶凝胶法和水热合成法等合成片状钡铁氧体,这种材料已经广泛应用于高密度信息磁记录介质领域和吸波材料领域。

关键词:钡铁氧体;晶体结构;合成方法;材料应用

1.介绍:

1.1铁氧体材料

铁氧体材料是铁族元素和其他一种或者多种金属元素的复合氧化物,是一种亚铁磁性材料,因此常被称为铁氧体磁性材料。随着生产的发展,铁氧体在现代雷达及微波电子技术等领域开辟了新的广阔应用前景,而且在自动控制、无线电通讯和计算机技术等方面也已成为不可或缺的组成部分。铁氧体材料的发展和固体物理学、磁学等相关基础学科的发展有密切关系。

铁氧体作为亚铁磁性材料,具有明显区别于铁磁性材料的特征[1]:(1)由于氧体中含有大量的非磁性原子并且其磁矩来自不同次晶格的磁矩之差,故铁氧体的饱和磁化强度低。(2)铁氧体的居里温度较低,多数在500~800K之间,这是因为铁氧体中磁性离子之间的交换作用是通过氧离子进行的间接交换作用,强度较小。(3)铁氧体的电阻率较高,一般为100~106Ω·m,而一般铁磁性金属的电阻率为10-8~10-6Ω·m。正是因为具有这一特点,铁氧体材料更适合在交变磁场、特别是在高频和超高频交变磁场中使用。(4)铁氧体的介电常数大,可作为导磁、介电的复合介质使用。由于铁氧体材料的磁导率频散效应和共振吸收,铁氧体材料不仅吸收频带宽,而且具有吸收强度大的优点,在隐身技术领域中作为吸波材料得到了广泛的应用。铁氧体吸波材料是指可以吸收大部分投射到铁氧体表面的电磁波,并能将其转化成热能和其他形式的能量而几乎无反射的材料。铁氧体吸波材料能衰减和吸收电磁能量,使反射电磁波消除或者减少,它能在毫米波频至超高频率范围内工作。

按晶体结构的不同,铁氧体可分为立方晶系尖晶石型铁氧体、稀土石榴石型铁氧体和六角晶系磁铅石型铁氧体。其中应用时间最长的是尖晶石型铁氧体,但尖晶石型铁氧体的介电常数和磁导率数值都比较小,无法满足面密度小、厚度薄、吸收频带宽的要求。所以,近年来主要研究六角晶系磁铅石型铁氧体的吸波性能,磁铅石型铁氧体是以BaFe l2O19及其衍生物为代表,它主要有U、X、Y、Z、W、M等类型,而原有的BaFe12O19称为M型钡铁氧体。

2.1钡铁氧体

2.1.1钡铁氧体的组成及晶体结构

钡铁氧体BaFe12O19是磁铅石型铁氧体中最常见的,它的晶体结构是M型结构。钡铁氧

体有五个晶格,属于六角晶型的片状颗粒,磁化轴垂直于六角晶面的法向即c轴方向,具有磁各向异性。在钡铁氧体晶体结构中,层的垂直方向是六角晶体的c轴,c轴的长度为23.198?,a轴、b轴的长度均为5.892?。每个BaFe l2O19晶胞在c轴方向可分成10个氧离子层,而且氧离子的密堆积排列又可以分为几个层和块。由于氧离子组成的间隙有四面体、八面体和六面体三种(四面体间隙称A位、八面体间隙称B位、六面体间隙称E位),且Ba2+的半径是1.42?,接近O2-的半径40?,所以钡离子不能进入氧离子组成的间隙中,而是占据氧离子的晶位。。一个M型钡铁氧体晶胞中含有两个尖晶石块和两个钡离子层钡离子层每隔四个氧离子层出现一次,它含有一个钡离子、三个氧离子和三个铁离子,其中两个铁离子占据B位,一个铁离子占据由五个氧离子构成的六面体间隙E位[2-4]。

2.钡铁氧体的制备方法[5]

随着科学技术的不断发展,钡铁氧体逐渐成为高密度信息磁记录介质领域和微波吸收领域中不可或缺的材料。正因为钡铁氧体材料较大的市场需求量,钡铁氧体的制备方法也成为人们关注的重点。下面重点介绍近年来在钡铁氧体的合成和制备领域的一些研究进展。

2.1机械球磨法

标准陶瓷技术是将氧化物和碳酸钡粉末的混合物加热生成所需要的产物。陶瓷产物通常需要研磨成粉末以产生需要的更细的材料,然后再通过烧结增加其密度。高温和较长时间的烧结会导致粗晶产物,M型铁氧体的平均晶粒尺寸大约在1μm到10μm。然而,如果起始原料充分混合,在反应前达到离子或者原子水平,结晶将发生在较低温度下,此时产生的晶粒较小且烧结温度低,更重要的是在这一个过程中往往可以产生完全致密的钡铁氧体。

这可以使超细分散的粉末在长时间球磨后达到纳米级别,但化合物的合成实际上是通过降低活化能的化学自组装进行的。铁氧体变换成超细分散的纳米聚集体或纳米团簇允许纳米粒子参与热运动,并提供了自组装成超晶格的热力学最佳可能性[6]。机械球磨法的最终产物和球磨介质、球料比、过程控制有着密切的关系,但是机械球磨法制备的产物纯度低、出粉率低等缺点,一直制约着机械球磨法的应用。

2.2共沉淀法

金属盐的水溶液用强碱来沉淀,通过悬浮液向生成的氢氧化物中通入空气,得到均匀的细晶粒的铁氧体产物。在非化学计量比的铁盐和钡盐中加入氢氧化钠溶液调节pH值至14,使用双氧水将得到的氢氧化物氧化然后洗涤至pH值为7,将氢氧化物干燥后在600℃下烧结即可得到纯钡铁氧体,钡铁氧体的晶粒尺寸小于l μm。次氯酸钠也被用于类似的目的来生产M型钡铁氧体。

控制共沉淀反应的条件是共沉淀法制备产物中最关键的一步。最好的共沉淀反应的条件是保证铁离子和钡离子尽可能的同时沉淀下来,生成单相钡铁氧体产物。共沉淀法制备得到钡铁氧体产物的颗粒度可以通过改变反应条件来控制。共沉淀法制备实验产物时也存在一些缺点,如沉淀过程溶液中会出现分层现象,这会导致沉淀物的组成偏离原始配比,而且在反应过程中会造成粒子间的团聚,烧结后得到的产物颗粒较大。

2.3水热合成法

水热合成法是在密闭反应容器(通常是指高压反应釜)中,以水为溶剂,在一定的温度和压强下进行化学反应,生成产物的方法。在反应过程中,溶液在水热合成的反应中,溶液处于超临界状态,反应活性高。Ataie等人研究了使NaOH,KOH,NH4OH和(C2H5)4NOH作为碱液在合成钡铁氧体反应中的影响,实验表明,在220℃/5h的反应条件下,使用NaOH 和KOH可以得到微米级的片状钡铁氧体[7]。在332℃/5h反应条件下,以金属硝酸盐和氢氧化钠为原料在高压反应釜中生成了钡铁氧体,在900℃下烧结后可以得到纯晶体产物。

水热合成反应在低温下容易合成纳米粒子,如果温度较高会导致晶体生长,生成的颗粒

尺寸较大,达不到纳米级别另外,水热合成法也存在着一些需要克服的缺点,如水热温度的高低、反应时间的长短、反应物的浓度等都容易对反应造成影响,而且水热合成钡铁氧体时产物的团聚现象比较严重,需要解决产物的分散性问题。

2.4溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶过程将前驱体颗粒混合,前驱体颗粒可以是无机物或者金属醇盐,在胶体范围内,被保留的混合物冷凝成凝胶,这种方法已经用来成功制备了具有窄的粒度分布的多晶铁氧体。在溶胶凝胶合成中,金属盐的水溶液中加入碱性溶液与金属发生共沉淀,但接不下不是进行干燥和煅烧处理,而是让其形成溶胶,再浓缩成凝胶,最后煅烧得到铁氧体。

溶胶-凝胶法制备钡铁氧体材料的工艺流程主要有三类[8]:第一类:控制溶液中铁离子和钡离子的沉淀过程,使形成的沉淀物颗粒不发生团聚而是沉淀下来,从而得到均匀稳定的溶胶;第二类:将可溶性聚合物添加到反应溶液中,主要作用是使铁离子和钡离子均匀的分散在聚合物形成的溶胶中;第三类:利用络合剂(如柠檬酸等)将铁离子和钡离子络合,再经过溶胶、凝胶过程形成络合物凝胶。

溶胶凝胶法制各钡铁氧体的工艺过程比较容易控制、化学均匀性好、可以准确控制化学计量比、反应周期短,但溶胶凝胶法对外界要求较高,不适合大规模生产。

2.5熔盐法

熔盐法是指将反应物与盐按照一定的比例配制成反应混合物,混合均匀后,加热使盐熔化,使反应物在盐的熔体中进行反应,生成所需要的产物,再冷却至室温后,用去离子水清洗数次除去其中的可溶盐,最后得到粉体产物。

最初的熔盐法是将陶瓷前驱体BaCO3和Fe2O3在助熔剂NaCl和KCl中加热。钠盐和钾盐可以用水或者稀释的酸从产物中洗去,但铁氧体的产物中不可避免的会有一些碱金属污染。M型钡铁氧体具有良好的磁性能,可以使用非化学计量比Fe:Ba为10的混合物来制备,而且随着助熔剂成分的不同钡铁氧体的亚微米级颗粒尺寸和磁性能也会改变网。一些不溶的硫酸盐是含有钡和锶的最丰富和最便宜的矿物质,以锶或者钡的硫酸盐、Fe2O3、Na2CO3为原料,Fe:Ba的值为11,在860℃制备得到纯的SrM和BaM。

2.6微乳液法

微乳液法是一种合成超细粉体材料的方法,它是指在表面活性剂的作用下,两种互不相溶的热力学稳定液体形成乳液,宏观上为均匀的混合液的方法。在这种情况下,水性液滴分散在有机溶剂中,它们之间连续碰撞、凝聚、再碰撞分散混合。分散相在连续相中以微液滴的形式存在,在表面活性剂的作用下,分散相被界面上的表面活性剂所吸附而得到稳定状态。反应介质采用“水包油’’或“油包水’’的微乳液,晶体会在微泡中结晶成长,经过分离、洗涤、干燥及煅烧后得到实验产物。

使用化学计量比的金属盐溶液和碳酸铵/氢氧化钠溶液作为两相溶液,得到纳米尺寸的铁钡的碳酸盐和氢氧化物的沉淀物,将沉淀物分离、洗涤、干燥,在600℃时得到钡铁氧体,在950℃时得到晶粒尺寸在120.170hm的单相钡铁氧体[9]。

微乳液法制备纳米粒子具有以下明显的特点:第一:产物的粒径可控、分布较窄;第二:使用不同的表面活性剂修饰微粒子表面,可获得特殊性质的微粒:第Z-表面活性剂包覆在离子表面,可以大幅度的减弱纳米粒子间的结合力,从而有效地阻止纳米粒子之间发生团聚现象。第四:可以采用不同的模板制备不同形貌的纳米粒子。

2.7自蔓延燃烧法

近年来,在高温固相法的基础上发展起来了一种新的方法即自蔓延燃烧法,它是利用外部能量诱发局部化学反应,化学反应会在自身放出热量的支持下继续进行,从而使燃烧蔓延到整个体系,合成所需要的产物。该方法制备产物的形成速度快,反应周期短,不需要高温煅烧,但是由于燃烧过程中降温速度快、温度梯度高,容易形成亚稳定相,使制得的产物不

纯,并且自蔓延燃烧法的制备条件比较苛刻、设备要求高,不利于大规模生产,所以在实验中常将白蔓延燃烧法与溶胶-凝胶法一起使用,将制得的凝胶进行加热自蔓燃后再进行煅烧得到单相铁氧体。

3.钡铁氧体的应用

磁铁被广泛应用在各种领域,例如电机、发电机、变压器、执行器和传感器、信息存储、移动通讯、交通、安全、国防和航空航天、诊断器材和聚焦电子束。目前最常用的磁性材料是铁磁性金属、合金或铁磁性陶瓷。陶瓷材料中最常用的是六方晶系铁氧体。

3.1钡铁氧体在永磁铁方面的应用

陶瓷工艺是生产永磁钡铁氧体的主要工艺,将钡铁氧体粉末压制成型,然后烧结可得到永磁钡铁氧体[5]。良好的永久磁铁磁性材料必须是硬磁性的而且要不易消磁。因此,永磁铁需要有稳定的结构域,并且必须具有大的剩余磁化强度和矫顽力。具有较高磁能积的磁性材料是优先考虑的,但是这种材料需要更多地能量去消磁,钡铁氧体正适合这类应用。钡铁氧体磁粉己经成为一种具有广阔前景的新型高密度磁记录材料,无论是在垂直磁记录方面还是纵向磁记录方面,它都表现出优良的高密度记录特性、小的不可逆磁化损失和良好的开关特性。由于信息记录的记录单元是磁性颗粒,所以目前磁记录发展的方向是制备出性能优异的磁性粉体材料以实现更佳的高记录特性。

3.2钡铁氧体在微波吸收方面的应用

在我们目前的环境中,越多越来越多的微波频率内使用的设备,例如雷达和无线及移动通信设备,导致了电磁干扰的增加,增加了辐射的强度。这增加了对微波吸收材料设备的需求,例如屏蔽室、电磁兼容设备等来减少电磁波对生物体的影响。钡铁氧体作为微波吸收材料,可以用作屏蔽室的微波吸收剂或者是用来做电磁兼容测试的设备,而且磁铅石型铁氧体具有较高的自然共振频率,是最有发展前景的吸波材料之一[10]。

参考文献

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《材料合成与制备方法》教学大纲

《无机材料合成》实验教学大纲 课程名称:无机材料合成 课程编号:0 总学时:36 适用对象:材料化学本科专业 一、教学目的和任务: 《无机材料合成》是材料化学专业的一门必修课。本课程的任务是通过各种教学环节,使学生掌握单晶材料的制备、薄膜的制备、非晶态材料制备、复合材料的制备、功能陶瓷的合成与制备、结构陶瓷的制备、功能高分子的制备、催化材料制备、低维材料制备等,使学生获得先进材料合成与制备的基础知识,毕业后可适应化工材料的科学研究与技术开发工作。 二、教学基本要求: 在全部教学过程中,应始终坚持对学生进行实验室安全和爱护公物的教育;简单介绍有效数字和误差理论;介绍正确书写实验记录和实验报告的方法以及基本操作和常规仪器的使用方法。无机材料的制备方法、薄膜制备的溶胶-凝胶法、纳米晶的水热合成法、纳米管的气相沉积法的原理和基本操作方法,材料结构表征和性能测试的结果的正确分析,并在此基础上研究材料结构和性能的关系。培养学生的实际动手操作能力;深刻领会课本所学的理论知识,具有将理论知识应用于实践中的能力。 三、教学内容及要求 实验一无机材料合成(制备)方法与途径 实验仪器:计算机 实验内容:认识无机材料合成中的各种元素、化学反应;相关中外文摘、期刊的查阅方法。 实验要求:了解无机材料合成的基本方法、途径与制约条件 实验二晶体合成 实验仪器:磁力搅拌器、烧杯 实验内容:晶体的生长 实验要求:了解晶体的基本分类与应用;熟悉晶体生长的基本原理;重点掌握晶体合成的技术与方法。 实验三薄膜制备 实验仪器:压电驱动器、磁力搅拌器、烧杯 实验内容:薄膜材料的制备 实验要求:掌握薄膜材料的分类与应用;薄膜与基材的复合方法、途径以及制约条件; 实验四胶凝材料的制备

(完整word版)材料合成与制备_复习资料(有答案)

第一章溶胶-凝胶法 名词解释 1. 胶体(Colloid):胶体是一种分散相粒径很小的分散体系,分散相粒子的质量可以忽略不计,粒子之间的相互作用主要是短程作用力。 2. 溶胶:溶胶是具有液体特征的胶体体系,是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中,不停地进行布朗运动的体系。分散粒子是固体或者大分子颗粒,分散粒子的尺寸为1nm-100nm,这些固体颗粒一般由10^3个-10^9个原子组成。 3. 凝胶(Gel):凝胶是具有固体特征的胶体体系,被分散的物质形成连续的网络骨架,骨架孔隙中充满液体或气体,凝胶中分散相含量很低,一般为1%-3%。 4. 多孔材料:是由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体所组成。 一、填空题 1.溶胶通常分为亲液型和憎液型型两类。 2.材料制备方法主要有物理方法和化学方法。 3.化学方法制备材料的优点是可以从分子尺度控制材料的合成。 4.由于界面原子的自由能比内部原子高,因此溶胶是热力学不稳定 体系,若无其它条件限制,胶粒倾向于自发凝聚,达到低比表面状 态。 5.溶胶稳定机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应。

6.溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化和碱性凝胶化两类。 7.溶胶-凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型传统胶体型、无机聚合物型、络合物型。 8.搅拌器的种类有电力搅拌器和磁力搅拌器。 9.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。 10.对于金属无机盐的水溶液,前驱体的水解行为还会受到金属离子半径的大小、电负性和配位数等多种因素的影响。 二、简答题 溶胶-凝胶制备陶瓷粉体材料的优点? 制备工艺简单,无需昂贵的设备;对多元组分体系,溶胶-凝胶法可大大增加其化学均匀性;反应过程易控制,可以调控凝胶的微观结构;材料可掺杂的范围较宽(包括掺杂量及种类),化学计量准确,易于改性;产物纯度高,烧结温度低等。 第二章水热溶剂热法 名词解释 1、水热法:是指在特制的密闭反应器(高压釜)中,采用水溶液作为反应体系,通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度),在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方法。 2、溶剂热法:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒(如有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等),采用类似于水热法的原理,以制备在水溶液中无法长成、易氧化、易水解或对水敏感的材料。 3、超临界流体:是指温度及压力都处于临界温度或临界压力之上的流

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判断题(对填“ T”,错填“ F”) 1. 高温超导体是指能在室温以上温度工作的超导材料。() 2. 制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法比柠檬酸盐燃烧法的化学反应更加剧烈。( ) 3. 火焰辅助的超声喷雾热解工艺(FAUSP也是制备细粉的方法,需要人工点火。( ) 4. 陶瓷粉体的二次粒子尺寸总是大于一次粒子尺寸。() 5. 溶胶-凝胶法制备气凝胶,必须在真空条件下进行。() 6. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备。() 7. 利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐,可以提高醇盐的水解能力。() 8?微波CVD就是利用微波加热衬底的化学气相沉积() 9. 静电喷雾沉积(ESD技术可以被用来生长致密的外延薄膜() 10. 人们可以通过原子操纵技术来大量制备超晶格材料() 11. 高分子聚合反应是一个熵增过程() 12.Schetman获得诺贝尔主要原因是他发现了宏观材料可以有10次对称轴() 13. 溶胶-凝胶法制备气凝胶,必须在真空条件下() 14. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备() 15. 利用乙酰丙酮配位高价金属醇盐,可以提高醇盐的水解能力() 16. MOF就是金属氟氧化物的简称() 17. 乳液聚合的乳化剂通常是表面活性剂() 18. 使用模板试剂(硬模板,软模板,牺牲模板)是制备无机空心球的必要条件()19科学理论是无可争辩的() 20. 制备多元金属氧化物粉体的柠檬酸盐燃烧法需要人工点火引发反应() 21. 人们可以通过原子操纵技术来精细控制反应() 22. 高分子聚合反应是吸热反应() 23. 对于面心立方(fee)晶体,因为晶体形状以立方体能量最低,所以最易生长出立方形状 的单晶体() 24. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过均相聚合反应制备() 25. 利用螯合剂配位高价金属的醇盐,可以提高醇盐的反应活性() 26. 固相反应常用来制备陶瓷块材,但是不能用来制备陶瓷粉体() 27. 高分子聚合反应总是放热的() 28. 微弧氧化技术主要被用来制备金属氧化物纳米粉体() 29. 制备薄膜材料的溅射技术属于物理制备工艺()

金属基复合材料的制备方法

金属基复合材料的制备技术 摘要:现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高,使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化,集优点于一身,具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度,且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性,是一种优良的结构材料。 Abstract: The development of modern science and technology and industrial production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of structural material. 关键词:复合材料(Composite material)、发展概况(Development situation)、金属基复合材料(Metal base composite materia l)、发展前景(Development prospect) 正文: 一:复合材料简介 复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观的形式复合而成的多相材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。②夹层复合材料。③细粒复合材料。④混杂复合材料。[1] 二:金属基复合材料简介 (1)定义:金属基复合材料是以金属或合金为基体,以高性能的第二相为增强体的复合材料。它是一类以金属或合金为基体, 以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物, 其共同点是具有连续的金属基体。 (2)分类:按增强体类型分为:1.颗粒增强复合材料;2.层状复合材料;3.纤维增强复合材料 按基体类型分为:1.铝基复合材料;2.镍基复合材料;3.钛基复合材料;4.镁基复合材料 按用途分为:1.结构复合材料;2.功能复合材料 (3)性能特征:金属基复合材料的性能取决于所选用金属或合金基体和增强物的特性、含量、分布等。综合归纳金属基复合材料有以下性能特点。 A.高比强度、比模量 B. 良好的导热、导电性能 C.热膨胀系数小、尺寸稳定性好 D.良好的高温性能和耐磨性

怎样写化学实验报告

篇一:怎样写好化学实验报告 龙源期刊网 .cn 怎样写好化学实验报告 作者:赵保栓 来源:《试题与研究·教学论坛》2013年第18期 化学是以实验为主的一门自然学科,实验是认识和探究化学原理的重要手段,也是化学学习的重要内容。化学实验对教师来说是传授化学科学知识和技能的重要方法,对学生则可帮助其形成化学概念,理解和巩固知识,培养观察思维和动手能力,养成实事求是、严肃认真的科学态度。因此必须重视化学实验的教学,教会学生写好实验报告。一个实验能否达到预期的结果,观察能力很重要,只有善于观察并准确描述观察到的现象,才能为实验的顺利完成奠定良好的基础。那么在化学实验中如何观察和记录才能顺利完成实验报告呢? 一、应明确实验的目的,确定实验观察的重点 设置某实验的目的在于实现某一学习目标,实验目的决定了实验观察的重点。只有明确重点观察的内容,抓住本质的现象,才能有效地观察、有效地学习。如在初中化学(序言)课的实验,所设置的几个实验都是为学生顺利理解和掌握物理变化和化学变化而设置的。因此,观察重点应放在反应前后物质是否发生了变化,从而确定变化是物理变化还是化学变化。如镁带的燃烧实验,观察的重点是镁带燃烧后的产物的性质和镁带有何本质的不同,确定反应是否有新物质生成,从而判断该反应是否属于化学变化。而不能仅仅注意实验过程中的发出耀眼的强光,放出大量的热这一非本质的现象。只有这样,才能实现实验的目的——掌握物理变化和化学变化的本质。 二、要明确实验观察的顺序 一般而言,实验观察的顺序是:1、实验仪器的选择与连接?摇2.药品放置的部位?摇3.反应物的色、态、味等物理性质?摇4.反应发生的条件、催化剂、反应操作方法?摇5.反应过程中的现象(发光、放热、变色、放出气体、生成沉淀等)?摇6.生成物的色、态、味等物理性质。按照上述顺序观察硫在氧气中燃烧的实验,观察到的现象是:淡黄色的固体硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,放出大量的热,生成一种有刺激性气味的无色气体。在观察实验室制氧气的装置特点时,应先观察整套装置是由发生装置、导气管,收集装置等三部分组成,然后观察每个部分都是哪些仪器组成,选择这些仪器的依据,最后再观察它们是如何组装成整套装置的,如何检查装置的气密性等。学会观察实验室制氧气的装置特点的程序,便可依此程序去观察实验室制取其它气体的装置特点。 三、要能区分明显现象和主要现象 明显现象是我们感观容易察觉的现象,主要现象是最能揭示变化本质的现象,以铁丝在氧气中燃烧的实验为例,剧烈燃烧、火星四射是明显现象,:生成一种不同于铁的黑色固体是主要现象,透过现象,我们即能揭示出铁丝在氧气中燃烧是化学变化。当然,对于有些实验而篇二:化学实验报告的撰写 化学实验报告的撰写 一、化学实验内容很多,也很广泛。化学实验报告一般是根据实验步骤和顺序从七方面展开来写的: 1.实验目的:即本次实验所要达到的目标或目的是什么。使实验在明确的目的下进行。2.实验日期和实验者:在实验名称下面注明实验时间和实验者名字。这是很重要的实验资料,便于将来查找时进行核对。 3.实验仪器和药品:写出主要的仪器和药品,应分类罗列,不能遗漏。需要注意的是实验报告中应该有为完成实验所用试剂的浓度和仪器的规格。因为,所用试剂的浓度不同往往会得到不同的实验结果,对于仪器的规格,不能仅仅停留在“大试管”“小烧杯”的阶段。

原核细胞型微生物形态结构

第一节细菌 一形态 (一) 形状:基本形状 球状----球菌杆状---杆菌螺旋状----螺旋菌 1.球菌 基本形状:圆球形、扁圆球形、椭圆球形 种类(依子细胞的空间排列方式分): ?单球菌一个方向分裂子细胞分散 ?双球菌一个方向分裂子细胞成对排列 ?链球菌一个方向分裂子细胞链状排列 ?四联球菌二个方向分裂,子细胞田字形排列 ?八叠球菌三个方向分裂,子细胞立方形排列 ?葡萄球菌多个方向分裂,子细胞葡萄状排列 2.杆菌 基本形状 ?杆状 ?圆柱状 ?同一种杆菌宽度比较稳定,长度易变 种类 ?与工农业生产关系密切 ?大多数杆菌菌体分散存在,如鼠疫巴氏杆菌、大肠杆菌、麻风杆菌、痢疾志贺氏菌 ?有些呈链状排列、栅状排列、八字形排列,如苏云金杆菌。 3.螺旋菌 基本形状 ?弯曲杆状 ?包括 o弧菌菌体弯曲呈弧形或逗号形,如霍乱弧菌 o螺旋菌菌体回转如螺旋状,如红螺菌 (二)大小 单位 ?微米 ?1mm=1000μm ?球菌大小以直径表示:0.5-2.0微米 ?杆菌宽度与球菌相似,长度:0.2-8.0微米 ?螺旋菌大小以菌体两端点间距离表示 (三)影响细菌形状和大小的因素

?菌龄 ?环境条件 o环境条件适宜的幼龄菌,表现正常的大小和形态 o环境温度偏高、营养条件失调的老龄菌,菌体萎缩 二、细菌的细胞结构 ?所有的细菌都有共同的基本结构 ?细胞壁 o原生质体(细胞膜、细胞质、原核) ?某些细菌有特殊结构 o如鞭毛、荚膜、芽孢等 (一)基本结构 1.细胞壁 ·功能 a)维持细胞外形 b)保护原生质体,在渗透压不宜的环境中保持生命力 Gram staining ?1884年丹麦医生C.Gram ?涂片→结晶紫初染(紫色)→碘液处理→乙醇脱色→复红复染(红色)?除支原体、螺旋体、细菌L型外,所有原核生物均有细胞壁,可区分为Gram阳性或阴性菌,两者在化学组成及细胞壁结构上差异显著 可能原理 ?结晶紫-碘复合物 o阳性菌壁厚,肽聚糖含量高,结构紧密,含脂量少;酒精脱色,肽聚糖不溶于酒精,紫色不褪,复染不能进行 o阴性菌相反 ?肽聚糖是原核生物细胞壁特有的化学组成,青霉素等能破坏其结构或抑制其合成 2.细胞膜(细胞质膜) 功能 a)物质转运与营养作用,渗透屏障 b)呼吸作用与生物合成作用中心 化学组成 蛋白质 60-70% 磷脂 20-30% 多糖 2%

材料合成化学 题

一、判断题(对填“T”,错填“F”) 1. 高温超导体是指能在室温以上温度工作的超导材料。() 2. 制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法比柠檬酸盐燃烧法的化学反应更加剧烈。() 3. 火焰辅助的超声喷雾热解工艺(FAUSP)也是制备细粉的方法,需要人工点火。() 4. 陶瓷粉体的二次粒子尺寸总是大于一次粒子尺寸。() 5. 溶胶-凝胶法制备气凝胶,必须在真空条件下进行。() 6. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备。() 7. 利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐,可以提高醇盐的水解能力。() 8. 微波CVD就是利用微波加热衬底的化学气相沉积() 9. 静电喷雾沉积(ESD)技术可以被用来生长致密的外延薄膜() 10.人们可以通过原子操纵技术来大量制备超晶格材料() 11.高分子聚合反应是一个熵增过程() 12.Schetman获得诺贝尔主要原因是他发现了宏观材料可以有10次对称轴() 13.溶胶-凝胶法制备气凝胶,必须在真空条件下() 14.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备() 15.利用乙酰丙酮配位高价金属醇盐,可以提高醇盐的水解能力() 16.MOF就是金属氟氧化物的简称() 17.乳液聚合的乳化剂通常是表面活性剂() 18.使用模板试剂(硬模板,软模板,牺牲模板)是制备无机空心球的必要条件()19科学理论是无可争辩的() 20.制备多元金属氧化物粉体的柠檬酸盐燃烧法需要人工点火引发反应() 21.人们可以通过原子操纵技术来精细控制反应() 22.高分子聚合反应是吸热反应() 23.对于面心立方(fcc)晶体,因为晶体形状以立方体能量最低,所以最易生长出立方形状的单晶体() 24.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过均相聚合反应制备() 25.利用螯合剂配位高价金属的醇盐,可以提高醇盐的反应活性() 26.固相反应常用来制备陶瓷块材,但是不能用来制备陶瓷粉体() 27.高分子聚合反应总是放热的() 28.微弧氧化技术主要被用来制备金属氧化物纳米粉体() 29.制备薄膜材料的溅射技术属于物理制备工艺() 30.悬浮聚合法的悬浮剂通常都是表面活性剂() 31.伟大的科学理论都是复杂而奥妙无穷的() 32.制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法本质上是一种放热氧化还原反应,其中甘氨酸是氧化剂,硝酸盐是还原剂()

材料合成与制备方法(金属篇) 复习总结

材料合成与制备方法(金属篇) 第一章单晶材料的制备 1.单晶体经常表现出电、磁、光、热等方面的优异性能,广泛用于现在工业的诸多领域。 2.固—固生长法即是结晶生长法。其主要优点是,能在较低的温度下生长;生长晶体的形状是预先固定的。缺点是难以控制成核以形成大晶粒。 3.结晶通常是放热过程的证明:对任何过程有△G=△H-T△S,在平衡态时△G=0,即 △H=T△S。这里△H是热焓的变化,△S是熵变,T是绝对温度。由于在晶体生长过程中,产物的有序度要比反应物的有序度要高,所以△S<0,△H<0,故结晶通常是放热过程。 4.应变是自发过程,而退火是非自发过程的证明:对于未应变到应变过程,有△E1-2=W-q,这里W是应变给予材料的功,q是释放的热,且W>q。△H1-2=△E1-2+△(pv),由于△(pv)很小,近似得△H1-2=△E1-2。而△G1-2=△H1-2-T△S=W-q-T△S,在低温下T△S可忽略,故△G1-2=W-q>0。因此使结晶产生应变不是一个自发过程,而退火是自发过程。(在退火过程中提高温度只是为了提高速度) 5.再结晶驱动力:经过=塑性变形后,材料承受了大量的应变,因而储存大量的应变能。在产生应变时,发生的自由能变化近似等于做功减去释放的热量。该热量通常就是应变退火再结晶的主要推动力。应变退火再结晶推动力可以由下式给出:△=W-q+G S+△G0。这里W是产生应变或加工时所做的功,q是作为热而释放的能量,G S是晶粒的表面自由能,△G0是试样中不同晶粒取向之间的自由能差。 6.晶粒长大的过程是:形核—焊接—并吞。其推动力是储存在晶粒间界的过剩自由能的减少,因此晶界间的运动起着缩短晶界的作用,晶界能可以看做晶界之间的一种界面张力,而晶粒的并吞使这种张力减小。 7.若有一个晶粒很细微的强烈的织构包含着几个取向稍微不同的较大的晶体,则有利于二次再结晶。再结晶的驱动力是由应变消除的大小差异和欲生长晶体的取向差异共同提供的。 8.在应变退火中,通常在一系列试样上改变应变量,以便找到退火期间引起一个或多个晶粒生长所必须的最佳应变量或临界应变。一般而言,1%~10%的应变足够满足要求,相应的临界应变控制精度不高于0.25%. 9.均匀形核:形成临界晶核时,液、固相之间的自由能差能供给所需要的表面能的三分之二,另三分之一则需由液体中的能量起伏提供。△G*=1/3A**σ。

湖南大学材料化学电化学实验报告汇总

实验一 线性极化法测定金属Fe 在稀H 2SO 4中的腐蚀速度 一、基本要求 1. 掌握动电位扫描法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe 在 0.1M 硫酸溶液中的极化曲线,求算Fe 的自腐蚀电位,自腐蚀电流。 2. 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。 二、实验原理 当金属浸于腐蚀介质时,如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂(如H +或氧分子)的平衡电极电位,则金属和介质构成一个腐蚀体系,称为共轭体系。此时,金属发生阳极溶解,去极化剂发生还原。以金属铁在盐酸体系中为例: 阳极反应: Fe-2e=Fe 2+ 阴极反应: H ++2e=H 2 阳极反应的电流密度以 i a 表示, 阴极反应的速度以 i k 表示, 当体系达到稳定时,即金属处于自腐蚀状态时,i a =i k =i corr (i corr 为腐蚀电流),体系不会有净的电流积累,体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律,体系通过的电流和电极上发生反应的物质的量存在严格的一一对应关系,故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。 金属处于自腐蚀状态时,外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。极化曲线在金属腐蚀研究中有重要的意义。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。还可以通过极化曲线的测量获得阴极保护和阳极保护的主要参数。 在活化极化控制下,金属腐蚀速度的一般方程式为: 其中 I 为外测电流密度,i a 为金属阳极溶解的速度,i k 为去极化剂还原的速度,βa 、βk 分别为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数 )]ex p()[ex p( k c a c corr k a i i i I β? ?β??---=-=

材料制备与合成

《材料制备与合成[料]》课程简介 课程编号:02034916 课程名称:材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials 学分: 2.5 学时:40 (课内实验(践):0 上机:0 课外实践:0 ) 适用专业:材料科学与工程 建议修读学期:6 开课单位:材料科学与工程学院材料物理与化学系 课程负责人:方道来 先修课程:材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学 考核方式与成绩评定标准:期末开卷考试成绩(占80%)与平时考核成绩(占20%)相结合。 教材与主要参考书目: 教材:《材料合成与制备》. 乔英杰主编.国防工业出版社,2010年. 主要参考书目:1. 《新型功能材料制备工艺》, 李垚主编. 化学工业出版社,2011年. 2. 《新型功能复合材料制备新技术》.童忠良主编. 化学工业出版社,2010年. 3. 《无机合成与制备化学》. 徐如人编著. 高等教育出版社, 2009年. 4. 《材料合成与制备方法》. 曹茂盛主编. 哈尔滨工业大学出版社,2008年. 内容概述: 本课程是材料科学与工程专业本科生最重要的专业选修课之一。其主要内容包括:溶胶-凝胶合成法、水热与溶剂热合成法、化学气相沉积法、定向凝固技术、低热固相合成法、热压烧结技术、自蔓延高温合成法和等离子体烧结技术等。其目的是使学生掌握材料制备与合成的基本原理与方法,熟悉材料制备的新技术、新工艺和新设备,理解材料的合成、结构与性能、材料应用之间的相互关系,为将来研发新材料以及材料制备新工艺奠定坚实的理论基础。 The course of preparation and synthesis of materials is one of the most important specialized elective courses for the undergraduate students majoring in materials science and engineering. It includes the following parts: sol-gel method, hydrothermal/solvothermal reaction method, CVD method, directional solidification technique, low-heating solid-state reaction method, hot-pressing sintering technique, self-propagating high-temperature synthesis, and SPS technique. Its purpose is to enable students to master the basic principles and methods of preparation and synthesis of materials, and grasp the new techniques, new processes and new equipments, and further understand the relationship among the synthesis, structure, properties and the applications of materials. The course can lay a firm theoretical foundation for the research and development of new materials and new processes in the future for students.

生物化学实验报告

实验一糖类的性质实验 (一)糖类的颜色反应 一、实验目的 1、了解糖类某些颜色反应的原理。 2、学习应用糖的颜色反应鉴别糖类的方法。 二、颜色反应 (一)α-萘酚反应 1、原理糖在浓无机酸(硫酸、盐酸)作用下,脱水生成糠醛及糠醛衍生物,后 者能与α-萘酚生成紫红色物质。因为糠醛及糠醛衍生物对此反应均呈阳性,故此反应不是糖类的特异反应。 2、器材 试管及试管架,滴管 3、试剂 莫氏试剂:5%α-萘酚的酒精溶液1500mL.称取α-萘酚5g,溶于95%酒精中,总体积达100 mL,贮于棕色瓶内。用前配制。 1%葡萄糖溶液100 mL 1%果糖溶液100 mL 1%蔗糖溶液100 mL 1%淀粉溶液100 mL %糠醛溶液100 mL 浓硫酸 500 mL 4、实验操作 取5支试管,分别加入1%葡萄糖溶液、1%果糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液、%糠醛溶液各1 mL。再向5支试管中各加入2滴莫氏试剂,充分混合。倾斜试管,小心地沿试管壁加入浓硫酸1 mL,慢慢立起试管,切勿摇动。 观察记录各管颜色。 (二)间苯二酚反应 1、原理 在酸作用下,酮醣脱水生成羟甲基糠醛,后者再与间苯二酚作用生成红色物质。此反应是酮醣的特异反应。醛糖在同样条件下呈色反应缓慢,只有在糖浓度较高或煮沸时间较长时,才呈微弱的阳性反应。实验条件下蔗醣有可能水解而呈阳性反应。 2、器材 试管及试管架,滴管 3、试剂 塞氏试剂:%间苯二酚-盐酸溶液1000 mL,称取间苯二酚0.05 g溶于30 mL 浓盐酸中,再用蒸馏水稀至1000 mL。 1%葡萄糖溶液100 mL 1%果糖溶液100 mL 1%蔗糖溶液100 mL 4、实验操作

金属基复合材料的制备方法

金属基复合材料的制备方 法 Newly compiled on November 23, 2020

金属基复合材料的制备技术 摘要:现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高,使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化,集优点于一身,具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度,且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性,是一种优良的结构材料。 Abstract: The development of modern science and technology and industrial production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of structural material. 关键词:复合材料(Composite material)、发展概况(Development situation)、金属基复合材料(Metal base composite materia l)、发展前景(Development prospect) 正文: 一:复合材料简介 复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观的形式复合而成的多相材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。②夹层复合材料。③细粒复合材料。④混杂复合材料。[1] 二:金属基复合材料简介

材料合成与制备

材料合成与制备 《材料合成与制备》课程教学大纲一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称:材料的合成与制备 所属专业:材料化学 课程性质:专业必修课 学分:2学分(36学时) (二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程; 课程简介: 材料的合成与制备课程是介绍现代材料制备技术的原理、方法与技能的课程,是材料化学专业一门重要的专业必修课程。 目标与任务:通过本课程的学习,使学生掌握材料制备过程中涉及的材料显微组织演化的基本概念和基本规律;掌握材料合成与制备的基本途径、方法和技能;掌握目前几种常见新材料制备方法的发展、原理、及制备工艺;培养学生树立以获取特定材料组成与结构为目的材料科学研究核心思想,培养学生发现、分析和解决问题的基本能力,培养创新意识,为今后的材料科学相关生产实践和科学研究打下坚实的基础。 先修相关课程: 无机化学、有机化学、物理化学、材料科学基础 (三)教材与主要参考书 教材:自编讲义 主要参考书: 1. 朱世富,材料制备科学与技术,高等教育出版社,2006

2. 许春香,材料制备新技术,化学工业出版社,2010 3. 李爱东,先进材料合成与制备技术,科学出版社,2013 1 二、课程内容与安排 第一章引言 1.1 材料科学的内涵 1.2 材料科学各组元的关系 (一)教学方法与学时分配 讲授,2学时。 (二)内容及基本要求 主要内容:材料科学学科的产生、发展、内涵;材料科学与工程学科的四个基本组元:材料的合成与制备、材料的组成与结构、材料的性质与性能、材料的使用效能;材料科学四组元的相互关系。 【掌握】:材料科学学科的内涵、材料科学学科的四组元、四组元间的相互关系。 【了解】:几个材料合成与制备导致不同组成与结构并最终决定性质与性能的科研实例。 【难点】:树立以获取特定材料组成与结构为核心的学科思想。第二章材料合成与制备主要途径概述 2.1 基于液相-固相转变的材料制备 2.3 基于固相-固相转变的材料制备 2.4 基于气相-固相转变的材料制备 (一)教学方法与学时分配 讲授,2学时。

工厂化学实验报告表格

工厂化学实验报告表格 篇一:综合实验预习报告 实验目的 通过陶瓷工艺设计性综合实验,达到以下目的: (1)了解常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用;(2)掌握坯料配方设计和实验研究方法;(3)掌握实验技能,提高动手能力;(4)提高分析问题和解决问题的能力; (5)为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2、实验安排 查找相关资料,进行长石质日用陶瓷坯料的配方设计,完成实验预习报告。实验过程性能测试 泥浆的流动性性能测试瓷坯的抗弯强度测试 完成实验总结报告 3.实验方案设计 长石质日用瓷使用的各种原料 各原料的化学组成(1)实验室原材料的化学组成 表1实验原料的化学组成(wt%) 原料石英长石生砂石碱矸滑石粉洪江土苏州土SiO2 Al2O3Fe2O3TiO2

---- CaO- MgO- K2O--- Na2O--- 烧失量 3,各原料的作用及适宜范围(1)粘土 软质:硬度低,可塑性、结合性好,杂质较多,成泥后干燥收缩率大,烧后白度低。苏州土、洪江土、碱矸(实验室提供)等。 硬质:硬度较高,可塑性、结合性较差,杂质少,干燥收缩率小,烧后白度高。实验室提供大同土(生砂石)。粘土在陶瓷坯料中的作用: a、赋予坯料以可塑性或结合性。保证成型性能及泥浆稳定性。强可塑性粘土一般小于15% b、赋予以一定的干燥强度。保证后续工序顺利进行 c、构成坯体的主体,总量一般50%左右。 d、烧成过程中转化为莫来石等铝硅化合物,构成坯体和材料的骨架。长石 钾、钠长石,K2O(Na2O)?Al2O3?6SiO2硬度莫氏

5~6级;无可塑性,瘠性原料。钾长石:肉红色透明感岩石;熔融温度1200~1220℃,高温黏度较大,对黏土和石 英的溶解能力较低。 钠长石:淡肉红色略白色透明感岩石;熔融温度1180~1200℃,高温黏度较小,对黏土和石英的溶解能力 较高。长石在坯料中的作用: a、约1000℃长石开始熔融,液相填充于固相颗粒之间,提高坯体的致密度,冷却后转化为玻璃相与固相颗粒牢固 结合,提高产品的强度、透明度等性能。 b、溶解黏土和长石,在液相中析出晶须状莫来石晶体,提高产品的强度、热稳定性等。 C、降低干燥收缩,提高干燥速度。 d、降低烧成温度,实验室提供山西闻喜长石引入量20%~40%。(3)石英 理论组成:SiO2;熔点:1713℃;硬度:莫氏7级;白色块状或砂状,瘠性原料。晶型转变:β-石英?α-石英(573℃)ΔV=%,实验室提供河南石英砂引入量 20%~40%。 石英在陶瓷坯料中的作用: a、高温下部分溶解于液相,提高液相的高温黏度,未 熔石英颗粒与黏土转化物一起构成坯体骨架,防止产品变形。

材料化学合成与制备复习题

材料化学合成与制备复习题 1.名词解释 a.沉淀法: 液相沉淀法是向水溶液中投加某种化学物质,使它与水中的溶解物质发生化学反应,生成难溶于水的沉淀物。 b.直接沉淀法:在金属盐溶液中直接加入沉淀剂,在一定条件下生成沉淀析出,沉淀经洗涤、热分解等处理工艺后得到超细产物。 c.共沉淀法:在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂,在各成分均一混合后,使金属离子完全沉淀,得到沉淀物再经热分解而制得微小粉体的方法。 d.均匀沉淀:一般沉淀过程是不平衡的,但如果控制溶液中沉淀剂的浓度,使之缓慢增加,则使溶液中的沉淀处于平衡状态,且沉淀能在整个溶液中均匀出现,这种方法称为均相沉淀。 e.水热法:水热法又称热液法,属液相化学法的范畴。是指在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。其中水热结晶用得最多。 f.均匀形核:均匀形核就是不在杂质或者器壁结晶,而是直接通过液体本身的相起伏产生临街晶核从而生长晶体的结晶过程。 g.非均匀形核:非均匀形核就是依靠液体中的固体杂质或器壁的表面能进行的结晶。通常,非均匀晶核比均匀形核容易进行。

h.溶度积原则:即在一定条件下,在含有难溶盐MnNn(固体)的饱和溶液中,各种离子浓度的乘积为一常数,称为溶度积常数,记为LMnNn MmNn == mM n+ + nNm- 溶度积常数 LMmNn=[Mn+]m?[Nm-]n i.软团聚:软团聚主要是由颗粒间的范德华力和库仑力所致,所以通过一些化学的作用或施加机械能的方式,就可以使其大部分消除. j.硬团聚:一般是指颗粒之间通过化学键力或氢键作用力等强作用力连接形成的团聚体。 k.水热; l.溶剂热:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒(例如:有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等),采用类似于水热法的原理,以制备在水溶液中无法长成,易氧化、易水解或对水敏感的材料。m.胶体:胶体是一种分散系统 n.溶胶:分散相不溶于分散介质,有很大的相界面,很高的界面能,因此是热力学不稳定系统; o.亲液溶胶:半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中,一旦将溶剂蒸发,大分子化合物凝聚,再加入溶剂,又可形成溶胶,亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。 p.憎液溶胶:半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中,有很大的相界面,易聚沉,是热力学上的不稳定体系。

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